随着社会经济全方位的发展对空间信息需求不断扩大，地面三维激光雷达技术作为获取空间信息的最有效手段之一，已经在在许多领域迅速发展并广泛应用。本文主要针对地面三维激光雷达在城市构件测绘、大气中悬浮颗粒探测、煤堆体积测量等方面的应用处理关键技术进行研究，提出不同应用的地面激光雷达数据处理作业流程，并设计大规模激光雷达数据存储方案。研究工作具有十分重要的理论和实用意义，其主要工作如下：(1)针对大规模地面三维激光点云数据特点，提出了距离图像四叉树分块方法，并在Oracle对象关系型数据库中设计出存储管理策略。(2)给出了应用地面三维激光雷达测量城市构件的工程方法，研究了基于地面三维激光雷达进行城市CAD建模的关键技术和常用软件，提出了利用几种常用软件解决实际工程问题的作业流程。(3)研究基于地面三维激光雷达探测空气悬浮颗粒处理方法，提出了该方法与传统方法的区别，给出了计算单位体积悬浮颗粒的计算公式和北京市成近郊区不同下垫面的空气悬浮颗粒数量统计表。(4)以黄骅港口煤堆测量为例，探讨地面三维激光雷达在煤炭存量勘测中的应用处理方法，证明了地面三维激光雷达技术在煤炭存量勘测的优势。总之，本文通过大量实例，分别给出了地面三维激光雷达在城市构件测绘、大气中悬浮颗粒探测、煤堆体积测量的工程处理方法，为深入研究地面三维激光雷达行业应用奠定了基础。